高浓度氮氧化物（５％以上）的治理是一个技术难度较高的课题。目前，对它的治理主要有SCR法，SNCR法、碱吸收等方法，前两者一般需要价格昂贵的催化剂或高温还原，运行成本较高，后者碱吸收后产生新的固废和废水，易造成二次污染。 本团队研发一种专门针对高浓度氮氧化物资源化的MAOPTS工艺，它在治理过程中仅向系统中加入水和空气，不需添加其它任何人造催化剂或化学

高浓度氮氧化物（５％以上）的治理是一个技术难度较高的课题。目前，对它的治理主要有SCR法，SNCR法、碱吸收等方法，前两者一般需要价格昂贵的催化剂或高温还原，运行成本较高，后者碱吸收后产生新的固废和废水，易造成二次污染。 本团队研发一种专门针对高浓度氮氧化物资源化的MAOPTS工艺，它在治理过程中仅向系统中加入水和空气，不需添加其它任何人造催化剂或化学药品即可使NOx转化为20-60%的硝酸产品，资源化率高达98.0%以上，尾气可达标排放（≦50pp

截至2013年3月底，全国设市城市、县累计建成城镇污水处理厂3451座，污水处理能力约1.45亿立方米/日，较2012年底新增污水处理厂111座，新增处理能力约300万立方米/日。产生含水率80%的污泥超过2000万吨。随着城镇化水平和污水处理量的增加，污泥的产量以每年10%的速度在增长，将很快突破3000万吨。随着污水处理设施的普及、处理率的提高和处理程度的深化，污水处理厂污泥量急剧增加，且每年仍以10%左右的速度增长。根据有关内部统计数据，中国目前有近17％的城镇污水处理厂产生的污泥去向不明，同时大约67％的污泥以简单填埋为最终出路。针对目前城市污泥难处理及市场巨大的特点，采用超临界水氧化技术处理城市污泥，实现城市污泥的无害化处理。超临界水氧化技术（Supercritical Water Oxidation，简称SCWO）是利用水在超临界状态下所具有的特殊性质，使氧化剂和有机物完全溶解在超临界水中并发生均相氧化反应，迅速、彻底地将有机物转化成无害化的CO2、N2、H2O和无机盐等小分子化合物。相比传统的城市污泥处理方案，SCWO具有突出的优势，能取得巨大的经济、环境和社会效益。

一、 项目简介石墨是典型的层状结构材料，具有良好的导电性，润滑性，化学稳定性。被广泛用于冶金、电气、机械等工业领域。直接使用却具有密度大，分散度差等缺点。 石墨烯是碳原子紧密堆积成的单层蜂窝状晶格结构的一种碳质新材料，是一种二维晶体，是构建其他维数碳质材料（如零维富勒烯、一维碳纳米管、三维石墨）的基本单元。其性能远远高于石墨材料。石墨烯的理论研究已有 60 多年的历史，但一直以来，人们普遍认为这种严格的二维晶体结构由于热力学不稳定性而难以独立稳定存在。直到 2004 年，英国曼彻斯特大学的研究组利用胶带剥离高定向石墨的方法获得了独立存在的二维石墨烯晶体，为二维体系的实验研究提供了广阔的空间。目前石墨烯的制备方法有微机械剥离法、化学气相沉积法（CVD）、外延生长法、电化学法、氧化石墨还原法等，其中机械剥离法得到的石墨烯片量少，随机性大；CVD方法和外延生长法大多以SiC作为基底，成本高，可控性差；电化学方法的得到的石墨烯量较少，不易控制。氧化石墨还原法是通过在石墨表面引入含氧官能团，增大层间距，从而减小层之间的范德华力，然后通过超声等方法改变其杂化状态，再通过还原得到石墨烯。氧化石墨还原法以其低成本的优点成为目前使用最广泛的方法之一，本发明涉及一种采用溶剂热法在低温下制备氧化石墨烯的方法，属于功能材料制备技术领域。二、 项目技术成熟程度目前氧化石墨烯的制备方法主要是Hummers方法。该方法在敞开体系中，需要在制备氧化石墨烯的过程中采用先降温，再分两步升温的三步法, 以及冷凝回流等辅助设备，过程中需要精确控制反应温度且温度高达98 °C，制备出来的氧化石墨烯还需要长时间超声，步骤繁琐，产物的浓度较低，不适合大量生产。本项目采用溶剂热法在低温下制备氧化石墨烯，减少了氧化剂的用量和生产时间。氧化石墨可以通过处理得到具有不同分散特性的母液。也可以直接进行还原,得到石墨烯。而且样品在不干燥的条件下极易溶于水等溶剂，产量较大，大大减少了超声的时间。三、 技术指标（包括鉴定、知识产权专利、获奖等情况）该项目已经申请中国专利并于2013年获得授权 （ZL201110414315.7），与该项目相关的工作也在国际期刊上进行了发表，但是仍有很多问题一直困扰商业化进程。我们实验室也一直在围绕各种问题开展工作。四、 市场前景（应用领域、市场分析等）石墨烯的水热前驱体为氧化石墨，具有完全拉伸的层间距和外层表面富氧官能团，因此可以根据需求进行各种定向修饰，从而实现其亲水、亲油、高分散度、高电导率等特性，作为添加剂可以有效改善化工、冶金、电气工业材料的性能，从而实现高回报率。五、 规模与投资需求（资金需求、场地规模、人员等需求）以石墨为原料，首先需要制备石墨烯的前驱体氧化石墨，再经后处理过程获得各种性能石墨烯材料。由于后处理过程相对繁琐， 耗时耗力，其资金投入完全取决于后处理工艺的优化情况。前期投入100万元，其中包括设备费40万， 原料费10万， 占地100平米，人员5-10人，完全可以达到每天生产1公斤石墨烯产品。六、 生产设备玻璃器皿，反应釜， 超纯水装置，烘箱，超声波设备，电动搅拌器，旋转蒸发仪，离心机等基本设施。七、 效益分析功能化石墨烯是高附加值产品，目前市场上以克为单价销售，价格在500元左右。以每日1公斤生产量计算，每天销售额会达到50万元。八、 合作方式多种方式可以选择，主要是河北工业大学负责产品研发升级，企业一方负责生产与销售。九、 项目具体联系人及联系方式（包括电子邮箱）项目联系人： 任铁真电话： 022 60204909邮箱： rtz@hebut.edu.cn

针对隧道施工中频发的突水灾害预测与控制难题，提出了隧道前方含水量 定性定量识别方法，研发了复合激电仪预报设备，建立了地质综合超前预报体 系。攻克了突涌水治理中导水通道高分辨率探查技术难题，研发了高早强富水 破碎岩体注浆加固堵水材料与硅胶注浆材料，针对富水断层破碎带、节理裂隙、 岩溶管道及孔隙微裂隙涌水，提出了 4 种关键治理技术及新工艺；建立了以物 探为先导，新型材料与特种工艺为手段，围岩安全控制为目标的突涌水综合治 理实用技术体系，成果获得国家科技进步二等奖和省科技进步一等奖。 该技术先后在在青岛胶州湾海底隧道、湖北沪蓉西高速公路、宜万铁路、 北京地铁奥运支线、大庆至广州高速公路、三峡翻坝公路、宜巴高速公路、山 西灵山高速公路及江边电站引水隧洞等工程中得到了应用，取得了显著经济社 会效益。

小城镇填料氧化沟一体化污水处理技术采用“调节沉砂池+组合式超细格栅+ 高效初沉池+填料氧化沟环沟型A2/0+组合式MBR”工艺，并强化了污水处理厂 预处理单元功能效果和生物系统精细化管理为核心理念，实现了装备一体化、设 备成套化、系统智能化和管理程序化，确保在不增加工程总投资和运行成本的前 提下，实现了中小城镇污水处理设施无人值守自动化运行。处理后的出水可直接 达到一级A或一级B的排放标准。

一、装置概述 PAA-Q型二氧化硫废气治理技术综合实验装置是根据高等教育的改革方向，顺应国家培养应用型高技能人才的战略思想，以前沿技术为导向，紧密结合二氧化硫实际处理工程的功能和特点，并针对高等院校对二氧化硫废气处理工艺应用和创新实验教学的实际需要而专门研制的综合性实验装置。本装置涉及放电等离子体技术、吸收技术、吸附技术以及智能程控技术等内容。装置工艺流程简洁、美观，可视化程度高，具有处理效率高、彻底、无二次污染等优点，非常适合大专院校的相关专业开展实验、实训、设计、创新创业训练等。 二、主要参数及指标 （1）处理负荷：<5000mg/L； （2）处理气量：<500L/min； （3）处理效率：≥99%； （4）装置净重：260kg； （5）外形尺寸：2000mm×700mm×1800mm； （6）供电电压：AC220V、50Hz； （7）运行功率：＜3kW； （8）操作条件：常温、常压； （9）安全保护：具有漏电压、漏电流保护装置，安全符合国家标准。 三、主要配置及性能 采用自主知识产权的双介质阻挡放电等离子体反应器，放电均匀、稳定，二氧化硫转化率高。 高频高压电源采用两级控制，安全、可靠，输出频率和电压可调。 透明有机玻璃材质的吸收塔中填装PP多面空心填料，并配置有分布器和除雾器，气液传质好，可视化程度高。 多段蒸笼式撬装活性炭吸附塔，吸附效率高、活性炭更换方便，并配套活性炭再生设备，可延长活性炭使用寿命。 吸收液通过气液混合自吸泵输送，并采用自动和手动相结合的控制模式，灵活、方便。 采用电磁式增氧气泵作为二氧化硫的载气泵，气量大、稳定、噪音低。 催化臭氧分解器可将尾气中的残留的臭氧快速转化为氧气，不会产生二次污染； 在线二氧化硫气体浓度检测器测量精度2%、输出4-20MA，可接PLC控制器。 三菱FX3U系列PLC主机和模拟量输入输出模块完成设备运行控制，10英寸彩色触摸式液晶显示屏实时显示控制按键、装置运行状态及时间、pH、气压、二氧化硫浓度等重要参数。 所有设备模块化安装于304不锈钢材质的柜体中，柜体前后开设有视窗，顶部安装有可调速换气扇，底部配有禁锢万向脚轮。

氢氧化镁用途广泛，是新型绿色环保型无机阻燃剂,是绿色无机阻燃剂、烟气除硫首选脱 硫剂，同时广泛用于含酸、含重金属废水处理剂等，市场前景广阔。此外，高纯氢氧化镁是制 造工业氧化镁、活性氧化镁、电熔凝氧化镁、电工级氧化镁、特种氧化镁等特种材料的优质、 价廉的原料。 华东理工大学开发的高纯氢氧化镁全套工业技术与装备，采用氢氧化钠和氯化镁为原料， 通过控制氢氧化镁结晶形貌，降低过滤粒度母液夹带，降低干燥氢氧化镁能耗，提高产品品 质，氢氧化镁平均粒度控制大于30µm，过滤性能良好，产品干燥能耗低，氢氧化镁纯度达到 99%以上，通过煅烧得到氧化镁纯度达99.5%以上。同时工艺副产的氯化钠溶液浓度高 (浓度大 于25%) ，杂质含量低，可以作为氯碱电解制备氢氧化钠的原料，实现全过程零排放。

2003-2007 年间，成功研发了具有自主知识产权的多种形式的紧密纺纱装置 如：三罗拉网格圈小风机型、三罗拉网格圈大风机型、四罗拉网格圈小风机型、302 四罗拉网格圈大风机型等，并采用自主研发的紧密纺技术成功应用到企业传统的 环锭纺细纱机的改造上；2007 年，以上述自主研发的紧密纺改造装置为依托， “国产细纱机紧密纺技术改造” 通过了教育部科技成果鉴定，采用自主研发的 独特吸风系统与电控系统来整体控制风机的运转过程，以较低的成本实现了对国 产型号细纱机的成功改造以及产业化推广。 2 关键技术 结合目前国内各种主流环锭纺细纱机型，研制具有自主知识产权的可直接适 用于国内各种细纱机型改造的紧密纺装置。主要突破的关键技术为：1）适合国 产机型的独特吸风系统与电控系统的研发；2）适合不同机型改造的吸风组件、 专用胶辊、网眼罗拉等配套组件的研发；3）牵伸传动部分的可移植安装；4）整 体工艺优化 采用本项目研制的紧密纺装置实现环锭细纱机的直接改造，改造总费用仅为 进口设备的 1/5，而同原料、同类型纱成纱质量还略优于进口设备，因此，性价 比较高。紧密纺环锭细纱机改造后，实现纱线 3mm 以上毛羽有效减少 60%~80%， 纱线断裂强力提高 5%~15%，条干均匀度降低 1 个百分点，耐磨性增加 20%~50%， 吨纱售价提高 1000~3000 元，具有较高的经济效益与社会效益。对于减少企业外 汇投入、提高国产细纱机紧密纺改造系统的产业化水平、提升我国纺织企业的国 际竞争力具有重大的意义。 3 知识产权及项目获奖情况 获相关授权发明专利 5 件，授权相关实用新型专利 10 件，获教育部科技进 步二等奖 1 项。 4 项目成熟度 已进入到大规模产业化推广阶段。 5 投资期望及应用情况 本项目研发具有自主知识产权的紧密纺系统可直接适用于各种国产细纱机 型的直接改造，为紧密纺系统在国内的大面积推广与可持续发展奠定基础。对于 减少企业外汇投入、提高国产细纱机紧密纺改造系统的产业化水平、提升我国纺 织企业的国际竞争力具有重大的意义。 

        对于难降解工业废水的处理，单独催化臭氧氧化技术存在臭氧剂量大、气体回收难、出水毒性高等问题，而单独生物降解处理难降解有机废水周期长、设备成本高。催化臭氧氧化与微生物降解近场耦合工艺则将按序进行的催化氧化装置和生物挂膜装置两个处理单元合并，利用催化臭氧技术提高难降解有机废水的可生化性，同时采用生物膜技术减少后续处理成本，能够实现低成本提高COD、色度和浊度去除率的效果，同时降低出水毒性，减少环境生物风险。